单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020-8-29,#,成都市空气质量数值模拟与预报工作,成都市空气质量数值模拟与预报工作,1,目录,Part I.,成都市,NAQPMS,模式应用,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,目录Part I.成都市NAQPMS模式应用Part II.,2,Part I.,成都市,NAQPMS,模式应用,成都市环境保护科学研究院于,2013,年开始建设基于,NAQPMS,、,CAMx,和,CMAQ,的多模式集成预报平台，该系统于,2014,年,4,月正式投入运行，为成都市空气质量数值预报工作提供产品。,Part I.成都市NAQPMS模式应用成都市环境保护科学研,3,Part I.,成都市,NAQPMS,模式应用,Part I.成都市NAQPMS模式应用,4,Part I.,成都市,NAQPMS,模式应用,Part I.成都市NAQPMS模式应用,5,Part I.,成都市,NAQPMS,模式应用,Part I.成都市NAQPMS模式应用,6,目录,Part I.,成都市,NAQPMS,模式应用,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,目录Part I.成都市NAQPMS模式应用Part II.,7,成都市空气质量模式研究经历,成都市空气质量模式研究经历,8,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,成都市环科院,CMAQ,模型探索经验,时间,主要工作,设备,第一阶段（,2010,年）,1.,完成,MM5SMOKE,、,2.CMAQ,的本地移植,2.,运行各模式的例子,4.,本地排放数据格式研究,5.,并行计算研究,戴尔,T1600,工作站,处理器：,Intel Xeon E3-1280 4C 3.5GHz,内存：,16G,硬盘：,4TB,第二阶段（,2012,年）,1.,利用,WRF,模型作为气象驱动,2.,完整本地数据接入,3.,简化,CMAQ,模型的操作，实现界面化,戴尔,T1600,工作站,处理器：,Intel Xeon E3-1280 4C 3.5GHz,内存：,16G,硬盘：,4TB,第三阶段（,2013,年）,1.,弃用图形化,2.,实现命令行下的自动化运行,3.,主要应用：空气质量业务预报（,CDAQNFS,系统）,戴尔,OptiPlex 9010,工作站,处理器：,Intel I7-3770 3.4GHz 4C,内存：,16G,硬盘：,4TB,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用成都市环,9,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,成都市环科院,CMAQ,模型探索经验,时间,主要工作,设备,第四阶段（,2014,年）,1.,模型的命令行集成（,CDAQS,）,2.,情景清单处理系统的开发,主要应用：成都市大气颗粒物综合源解析课题,戴尔,T7910,工作站,处理器：,Intel E5-2697 v3*2 28C,内存：,64G,硬盘：,8TB,第五阶段（,2016,年）,1.,动态天然源排放模型（,SimpleBIO,）,2.,可编程空气质量模拟平台（,NAMPCS,）,主要应用：成都市,G20,空气质量保障相关工作,戴尔,T7910,工作站,处理器：,Intel E5-2697 v3*2 28C,内存：,64G,硬盘：,8TB,第六阶段（,2017,年）,1.,升级,CMAQ,版本至,5.02,2.,建立基于,CB05-AE6,化学机制的本地排放清单（,VOCs,、,PM,）,3.WRF-CHEM,、,CAMx,的本地应用,戴尔,T7910,工作站,处理器：,Intel E5-2697 v3*2 28C,内存：,64G,硬盘：,8TB,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用成都市环,10,成都市空气质量数值预报系统（,CDAQNFS,）,成都市空气质量数值预报系统（CDAQNFS）,11,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,成都市空气质量预报流程,成都市环境保护科学研究院,成都市气象局,污染气象条件,预测分析,空气质量,数值预报产品,成都市环境监测中心站,空气质量预报,成都市环保局,大气处,预测,预报,预警,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用成都市空,12,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,空气质量业务预报系统的实现,2013,年,3,天预报,2014-2015,年,4,天预报,2016,年,5,天预报,定时检测,GFS,预报场,是否可以下载,WRF,模型,气象场预报,SMOKE,处理预测排放清单,CMAQ,模型,进行空气质量预报,后处理程序,AQI,计算、出图,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用空气质量,13,METCHECKER,GFS,预报场检测程序,GFS,预报场数据,ungrib,metgrid,real,wrf,排放清单数据,WRFOUT,气象场预报结果,FilePRO,排放清单格式处理,smkinven,temproal,spcmat,grdmat,smkmerge,elevpoint,laypoint,DynaLTO,机场排放清单,SimpleBIO,天然源排放清单,NetCDF,格点化排放清单,MCIP,COMBINE,JPROC,ICON/BCON,后处理程序,CCTM,METCHECKERGFS预报场数据ungribmetgri,14,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,预报系统中开源软件的应用,系统整体构架：,Yabasic,实测数据接口：,Python,系统后处理：,R,图形化管理软件：,GAMBAS,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用预报系统,15,成都市环境保护科学研究院,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,成都市空气质量数值预报系统（,CDAQNFS,）,成都市环境保护科学研究院Part II.CMAQ空气质量模,16,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,成都市臭氧数值预报效果改善工作,2016,年，臭氧日最大,8,小时均值共计超标,46,天,，超标率为,12.6%,。造成轻度及以上污染共计,44,天，其中轻度污染,37,天，中度污染,5,天，重度污染,2,天。,在这个污染的,46,天中，有,43,天仅臭氧造成污染，即臭氧污染使得全年达标天数减少了,43,天,。与,2015,年相比，臭氧为首要污染物的天数呈逐年增加的趋势，,2016,年臭氧污染天数虽较,2015,年有所下降，但污染程度加重，出现了臭氧监测以来的重度污染。,在,PM,2.5,污染尚未解决的情况下，臭氧已成为继,PM,2.5,之后影响成都市空气质量的第二大因素，臭氧污染尤为凸显,。,2014-2015,年，成都市臭氧天气数值预报效果较差。,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用成都市臭,17,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,成都市臭氧数值预报效果改善工作,效果不明的措施,利用,TOMS,卫星臭氧柱浓度修正净空光解率,神经网络修正技术,效果较好的措施,校验、修正机动车排放清单,调整,VOCs,排放清单、成分谱,动态天然源排放清单,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用成都市臭,18,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,2016,年,510,月臭氧预报回顾（,CDAQNFS,）,模式预报结果及实测,O,3-8h,最大最随时间变化趋势,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用2016,19,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,2016,年,510,月臭氧预报回顾（,CDAQNFS,）,从预报结果来看，,24,小时预报与,96,小时预报与实测结果均具有很高的相关性，且,24,小时结果与实测结果具有更高的相关性，其相关系数均大于,0.6,，满足对臭氧污染趋势的预报要求,。,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用2016,20,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,2016,臭氧为首要污染物且超标时段臭氧预报情况列表,时间,5/4,5/10,5/11,5/16,5/17,5/29,6/5,6/7,6/8,6/13,6/14,6/16,6/17,6/19,实测,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,24h,预报,PM,2.5,PM,2.5,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,NO,2,96h,预报,PM,2.5,PM,2.5,PM,2.5,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,时间,6/20,6/28,7/1,7/2,7/3,7/11,7/15,7/16,7/17,7/19,7/21,7/28,8/1,8/6,实测,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,24h,预报,O,3,O,3,O,3,PM,2.5,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,NO,2,O,3,96h,预报,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,NO,2,PM,2.5,时间,8/7,8/8,8/9,8/10,8/13,8/14,8/15,8/17,8/19,8/20,8/21,8/22,8/23,8/24,实测,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,24h,预报,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,PM,2.5,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,96h,预报,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,PM,2.5,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用,21,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,2016,臭氧为首要污染物且超标时段臭氧预报情况列表,时间,8/25,9/2,9/9,9/10,9/11,10/1,10/2,10/3,实测,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,24h,预报,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,O,3,96h,预报,PM,2.5,PM,2.5,PM,2.5,PM,2.5,PM,2.5,PM,2.5,O,3,NO,2,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用,22,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,2016,年,510,月臭氧预报回顾（,CDAQNFS,）,2016,年,5,月,10,月实测臭氧为首要污染物天数共计,90,天，其中良,37,天，轻度污染,46,天，中度污染,5,天，重度污染,2,天，将预报结果进行级别评分（其中有,9,天预报结果,未正常产生,，对,81,天预报结果进行评分）,，,结果如下表：,2016,年,5,10,月臭氧为首要污染物的预报等级评估,完全准确,级别准确,跨级准确,不准确,24,小时预报,27,22,29,3,96,小时预报,9,36,35,4,对臭氧位首要污染物的预报中，模式,24h,预报准确率（完全准确,+,级别准确）,：,60%,，,96h,预报的准确率为,54%,。,Part II.CMAQ空气质量模式在成都市的应用2016,23,成都市颗粒物综合来源解析,成都市颗粒物综合来源解析,24,Part II.CMAQ,空气质量模式在成都市的应用,近,10,年来，颗粒物一直是成都环境空气的首要污染物。灰霾天气逐年增多，严重影响城市形象、人民健康，成为公众关注的焦点问题。,成都市委市政府非常重视大气污染治理，多年来将持续改善空气质量列为年度民生